Question

4．過(guò)山車(chē)是一種富有刺激性的娛樂(lè)工具，它的運(yùn)動(dòng)包含了許多科學(xué)原理．六一節(jié)小柯第一次乘坐過(guò)山車(chē)．
（1）小柯坐在過(guò)山車(chē)上，感到天旋地轉(zhuǎn)，這時(shí)他是以自己或過(guò)山車(chē)作為參照物的．
（2）過(guò)山車(chē)的設(shè)計(jì)者通過(guò)計(jì)算受力因子，來(lái)衡量座椅施加給游客的力，讓這些力既使游客感到刺激又不會(huì)受傷．
受力因子=$\frac{座椅施加給游客的力}{游客自身的重力}$
小柯同學(xué)的質(zhì)量為50千克，當(dāng)他坐在過(guò)山車(chē)上行駛到軌道底部時(shí)，受力因子為2，如果此時(shí)他與座椅的接觸面積為500厘米²，求小柯同學(xué)所受到的重力及此時(shí)他對(duì)座椅的壓強(qiáng)．（g取10牛/千克）

Answer 1

分析 （1）研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須事先選定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物體，這個(gè)事先被選作標(biāo)準(zhǔn)的物體叫參照物．如果被研究的物體相對(duì)于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)位置發(fā)生了改變，則是運(yùn)動(dòng)的；如果被研究的物體相對(duì)于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)位置沒(méi)有發(fā)生了改變，則是靜止的．
（2）根據(jù)小柯的質(zhì)量求出他的重力，根據(jù)受力因子為2可求出此時(shí)他對(duì)座椅的壓力為其自身重力的2倍，然后利用壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{S}$即可求出他對(duì)座椅的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）小柯坐在過(guò)山車(chē)上，以自己或過(guò)山車(chē)作為參照物他與天空和地面之間的相對(duì)位置發(fā)生了改變，天空和地面是不斷運(yùn)動(dòng)的，所以會(huì)感到天旋地轉(zhuǎn)．
（2）小柯的重力為：
G=mg=50kg×10N/kg=500N，
他對(duì)座椅的壓力為：
F=2G=2×500N=1000N，
他對(duì)座椅的壓強(qiáng)為：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1000N}{0.05{m}^{2}}$=20000Pa；
故答案為：（1）自己或過(guò)山車(chē)；（2）小柯同學(xué)所受到的重力是500N，此時(shí)他對(duì)座椅的壓強(qiáng)是20000Pa．

點(diǎn)評(píng) 此題涉及到參照物及其選擇，重力的計(jì)算，壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，綜合性很強(qiáng)．